JP2011210861A - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の太陽電池モジュールは、透光性を有し、受光面と、該受光面の裏側に位置する裏面と、を有する樹脂基板2と、該樹脂基板2の裏面側に配置されており、複数の太陽電池素子5及び隣り合う太陽電池素子5同士を電気的に接続する長尺状の接続導体6を有してなる太陽電池ストリング7と、を備える。さらに、本発明の太陽電池モジュールは、樹脂基板2と太陽電池ストリング7との間に配置される充填材3と、樹脂基板2及び充填材3の少なくとも一方の内部に配置されるガラス繊維4と、を備える。そして、本発明の太陽電池モジュールにおいて、ガラス繊維4は、該ガラス繊維4の長手方向が、接続導体6の長手方向に沿うように配置されている。
【選択図】 図1
Description
本発明の第一の実施形態に係る太陽電池モジュール1Aは、図1から図3に示すように、受光面側から順に、太陽電池モジュール1Aの基板を兼ねる樹脂基板2と、充填材に相当する受光面側充填材3と、該受光面側充填材3の内部に配置されるガラス繊維4と、を有している。さらに、太陽電池モジュール1Aは、樹脂基板2の裏面側に配置される複数の太陽電池素子5と、隣り合う太陽電池素子5同士を電気的に接続してなる長尺状の接続導体6と、を有してなる太陽電池ストリング7を備えている。さらに、太陽電池モジュール1Aは、太陽電池ストリング7の受光面側の裏面に位置する部位に配置される非受光面側充填材8と、該非受光面側充填材8の裏面を保護する裏面保護材9と、裏面保護材9に接着され、出力を外部に取り出すための端子ボックス10と、を備えている。
樹脂基板2は、主として光が入射する受光面と、受光面側充填材3が接着される裏面と、を有している。このような樹脂基板2は、例えば、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの合成樹脂を含んでなり、透光性を有するものが用いられる。なお、透光性とは、受光面から入射される太陽光が透過できるような性質を指す。また、樹脂基板2の形状は、平面を有する平板状に限られることなく、用途に合わせて曲面を有するような形状であってもよい。樹脂基板2の厚みは、平板状のものであれば、合成樹脂の場合は3mm〜8mm程度のものを使用することができる。また、ポリカーボネート樹脂及びアクリル樹脂の比重は約1.2であり、ガラスの比重は約2.5である。そのため、上述した合成樹脂を用いれば、ガラスで構成された基板に比べて、基板自体を軽量化できる。
樹脂の熱膨張長さは2.4mm〜3.6mmと大きくなる。
充填材に相当する受光面側充填材3は、太陽電池ストリング7の受光面側を外部から封止する役割を有する。さらに、受光面側充填材3は、弾性体としての性質を有しているため、樹脂基板2の熱膨張を吸収し、太陽電池ストリング7へ伝わる熱応力を緩和する役割を有する。受光面側充填材3としては、例えば、透光性を有するエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)を主成分とする熱硬化性樹脂からなる有機化合物が用いられる。この受光面側充填材3は、Tダイと押出し機により、該有機化合物を厚さ0.4〜2mm程度のシート状に成形し、適宜のサイズに切断したものを熱硬化させることによって得られる。ここで、受光面側充填材3には架橋剤が含有されている。この架橋剤はEVAなどの分子間を結合させる役割を有するものである。架橋剤としては、例えば70℃〜180℃の温度で分解してラジカルを発生する有機過酸化物を用いることができる。有機過酸化物としては、例えば、2、5−ジメチル−2、5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンやtert−ヘキシルパーオキシピバレートなどが挙げられる。受光面側充填材3にEVAを用いる場合であれば、EVA100質量部に対し1質量部程度の割合で架橋剤を含有させることが好ましい。上述のEVAやPVB以外にも、熱硬化性樹脂もしくは、熱可塑性樹脂に架橋剤を含有して熱硬化の特性を持たせた樹脂であれば、受光面側充填材3として好適に利用可能である。そのため、受光面側充填材3としては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂やEEA(エチレン−アクリル酸エチル共重合体)なども利用可能である。
ガラス繊維4は、樹脂基板2で発生する熱応力によって生じる受光面側充填材3の変位を抑制し、上記熱応力が受光面側充填材3を介して太陽電池ストリング7に伝わるのを低減する役割を有する。このようなガラス繊維4は、例えば、ケイ酸塩を主成分とするガラスを高温で溶解し、牽引して繊維状にし、単糸状や合撚糸状に加工して得ることができる。
度である。そのため、ガラス繊維4は、樹脂基板2の熱膨張によって受光面側充填材3に引張応力が発生しても、ガラス繊維4近傍の受光面側充填材3の変形を拘束できる。すなわち、太陽電池モジュール1Aでは、樹脂基板2からガラス繊維4よりも遠方に位置している第2充填材3bの変形(伸び)を抑制できるため、太陽電池ストリング7に伝わる樹脂基板2の熱膨張の影響を低減することができる。また、樹脂基板2に接着されている第1充填材3aは、ガラス繊維4による拘束力が弱いため、樹脂基板2の熱膨張に追従することにより、引張応力を緩和することができる。また、太陽電池モジュール1Aでは、熱硬化前にシート状の第1充填材層3aと第2充填材層3bとの間にガラス繊維4を容易に配置できるため、ガラス繊維4を精度よく位置決めすることができる。なお、受光面側充填材3が単層の場合、ガラス繊維4は、該単層の内部に埋設されている。このような形態において、ガラス繊維4は、樹脂基板2からの熱応力の影響を小さくすべく、樹脂基板2よりも太陽電池ストリング7に近接するように配置されるのが好ましい。
太陽電池素子5は、入射される太陽光を電気に変換する機能を有している。また、太陽電池モジュール1Aでは、複数の太陽電池素子5が、互いに接続導体6で電気的に直列接続されて構成される太陽電池ストリング7を有する。太陽電池素子5は、例えば、厚み0.1〜0.4mm程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどからなる。
接続導体6は、太陽電池素子5同士を電気的に接続する役割を有する。また、接続導体6は、長尺状を成している。このような接続導体6としては、例えば、厚さ0.2mm程度、幅1mm〜6mm程度の銅箔の全面をハンダコートしたものを、所定の長さに切断し、太陽電池素子5の電極上などにハンダ付けする形態が好適である。銅の熱膨張率は16.5×10−6/℃である。例えば温度変化が40℃のときの1mあたりの熱膨張長さは0.66mmである。
と体積の小さい接続導体6は、小さい引張力で変形を生じやすいことから、応力集中を受けやすい。
非受光面側充填材8は、受光面側充填材3と協働して太陽電池素子5を封止して保護する役割を有する。また、非受光面側充填材8の材質は、受光面側充填材3と同様の樹脂を用いることができる。また、非受光面側充填材8は、主として光が入射されないため、透明以外の樹脂を使用してもよい。例えば、白色に着色したEVAを用いれば、太陽電池モジュール1Aの発電量を高めることができる。また、太陽電池素子5と同系色の樹脂を用いれば、太陽電池モジュール1Aの意匠性を高めることができる。非受光面側充填材8の厚みは、太陽電池素子5を保護できるものであればよく、例えば太陽電池素子5の厚みが0.1mm〜0.3mmの場合、0.3mm〜0.8mmのものを使用すると良い。
裏面保護材9は、太陽電池素子5、受光面側充填材3および非受光面側充填材8への透湿を低減する機能を有する。このような裏面保護材としては、例えば、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト(PET)シートなどが用いられる。
端子ボックス10は、太陽電池モジュールの発電電力を外部に出力できるようにする役割を有する。このような端子ボックス10としては、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂やABS樹脂などからなる箱体内に銅やステンレス等からなるターミナルを備え、外部へ
電線を引き出したものが用いられる。
樹脂基板を用いた場合、接続導体と接触するように配置されている受光面側充填材3を介して接続導体に対して樹脂基板から伝達される熱応力は、接続導体が破断する引張強さと伸びを上まわっていった。
次に、本発明の第二の実施形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュール1Bは、図4に示すように、接続導体6の長手方向に沿って配置される第1ガラス繊維4a(第一の実施形態のガラス繊維4に相当)に加え、第1ガラス繊維4aと直交する方向に交差ガラス繊維(第2ガラス繊維4b)が配置されており、ガラス繊維が網目状を成している点で第一の実施形態と相違する。太陽電池モジュール1Bでは、ガラス繊維による受光面側充填材3の変形を拘束する力をより大きくすることができるため、長期間の使用で繰り返し熱応力が加わる場合であっても、太陽電池ストリング7への熱応力の伝達を低減できる。このような太陽電池モジュール1Bは、ガラス繊維を配列して網目状にする以外に、ガラス繊維を予め網目状のシートに加工したものを用いてもよい。なお、網目状に配置されたガラス繊維間を太陽光が通過して、太陽電池素子5が受光しやすくするために、網目の間隔は5mm以上とするとよい。
次に、本発明の第三の実施形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュール1Cは、図5に示すように、樹脂基板2を複数層(第1樹脂
層2a及び第2樹脂層2b)とし、第1樹脂層2aと第2樹脂層2bとの間に接着層11を介在させるようにした点で上述した実施形態と相違する。接着材11としては、例えば、透光性を有するエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)やポリビニルブチラール(PVB)を主成分とする熱硬化性樹脂からなる有機化合物を用いることができる。
さらに、本実施形態では、接着層11の内部において、接続導体6に沿うようにガラス繊維4(第1ガラス繊維部4a)を配置している。このような形態であれば、熱膨張の大きい樹脂基板2に対して直接、ガラス繊維4を接触させているため、樹脂基板2の熱膨張を直に拘束し、熱応力の伝達を効率良く低減できる。
次に、本発明の第四の実施形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュール1Dは、図6に示すように、単層からなる樹脂基板2の内部の同一平面上にガラス繊維4(第1ガラス繊維4a及び第2ガラス繊維4b)を配置した点で前記実施形態と相違する。このような形態であれば、太陽電池モジュール1Cと同様の効果を得ることができるとともに、ガラス繊維4を予め樹脂基板2中に配置することができるため、製造工数を低減することができる。
2:樹脂基板
2a:第1樹脂基板
2b:第2樹脂基板
3:受光面側充填材
3a:第1充填材
3b:第2充填材
4:ガラス繊維
4a:第1ガラス繊維
4b:第2ガラス繊維
5:太陽電池素子
6:接続導体
7:太陽電池ストリング
8:非受光面側充填材
9:裏面保護材
10:端子ボックス
11:接着層
Claims (6)
- 透光性を有し、受光面と、該受光面の裏側に位置する裏面と、を有する樹脂基板と、
該樹脂基板の前記裏面側に配置されており、複数の太陽電池素子及び隣り合う前記太陽電池素子同士を電気的に接続する長尺状の接続導体を有してなる太陽電池ストリングと、
前記樹脂基板と前記太陽電池ストリングとの間に配置される充填材と、
前記樹脂基板及び前記充填材の少なくとも一方の内部に配置されるガラス繊維と、を備え、
前記ガラス繊維は、前記接続導体の長手方向に沿うように配置されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記ガラス繊維の長手方向における長さは、前記太陽電池ストリングの長手方向における長さと略同一であることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
- 前記ガラス繊維は、複数設けられており、
複数の前記ガラス繊維は、前記樹脂基板及び前記充填材の少なくとも一方の内部において、互いに同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の太陽電池モジュール。 - 前記接続導体の長手方向と直交する方向に配置されている交差ガラス繊維をさらに有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
- 前記充填材は、前記樹脂基板側に位置する第1充填材層と、前記太陽電池ストリング側に位置する第2充填材層と、を有し、
前記ガラス繊維は、前記第1充填材層と前記第2充填材層との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 - 前記樹脂基板は、前記受光面側に位置する第1樹脂層と、前記裏面側に位置する第2樹脂層と、前記第1樹脂層と前記第2樹脂層との間に介在する接着層と、を有し、
前記ガラス繊維は、前記接着層の内部に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5206899B1 (ja) * | 2012-08-31 | 2013-06-12 | 大日本印刷株式会社 | 太陽電池および太陽電池モジュール |
JP2014049748A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-03-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 太陽電池 |
JP2014049752A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-03-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 太陽電池モジュール |
JP2015170816A (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池モジュール |
WO2019031378A1 (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの中間製品 |
JPWO2019087797A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-11-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0992848A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-04-04 | Canon Inc | 太陽電池モジュール |
JP2000345675A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-12-12 | Canon Inc | 太陽電池モジュール、太陽電池付き屋根、及び太陽電池発電システム |
JP2001119057A (ja) * | 1999-10-21 | 2001-04-27 | Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd | 太陽電池封止材料及び太陽電池モジュール |
JP2007169567A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Nitto Denko Corp | 光学シート、画像表示装置用基板、液晶表示装置、有機el表示装置および太陽電池 |
-
2010
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0992848A (ja) * | 1995-09-20 | 1997-04-04 | Canon Inc | 太陽電池モジュール |
JP2000345675A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-12-12 | Canon Inc | 太陽電池モジュール、太陽電池付き屋根、及び太陽電池発電システム |
JP2001119057A (ja) * | 1999-10-21 | 2001-04-27 | Du Pont Mitsui Polychem Co Ltd | 太陽電池封止材料及び太陽電池モジュール |
JP2007169567A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Nitto Denko Corp | 光学シート、画像表示装置用基板、液晶表示装置、有機el表示装置および太陽電池 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5206899B1 (ja) * | 2012-08-31 | 2013-06-12 | 大日本印刷株式会社 | 太陽電池および太陽電池モジュール |
JP2014049748A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-03-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 太陽電池 |
JP2014049752A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-03-17 | Dainippon Printing Co Ltd | 太陽電池モジュール |
JP2015170816A (ja) * | 2014-03-10 | 2015-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池モジュール |
WO2019031378A1 (ja) * | 2017-08-08 | 2019-02-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの中間製品 |
JPWO2019087797A1 (ja) * | 2017-10-31 | 2019-11-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
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